太陽能電池的種類有哪些

一、按結晶狀態分

可分為結晶系薄膜式和非結晶系薄膜式（以下表示為a-）兩(liang)大類，而前者又分(fen)為單結晶形(xing)和多結晶形(xing)。

二、按材料分

可分為硅薄膜形、化合物半導體薄膜形和有機膜形，而化合物半導體薄膜形又分為非結晶形（a-Si：H，a-Si：H：F，a-SixGel-x：H等）、ⅢV族（GaAs，InP等）、ⅡⅥ族（Cds系）和磷化鋅（Zn 3 p 2）等。

三、按材料分

太陽能電池根據所用材料的不同，還可分為：硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機太陽能電池、塑料太陽能電池，其(qi)中(zhong)硅(gui)太(tai)陽能電池是目前發展最成熟的，在應用中(zhong)居主導地位。

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1、硅太陽能電池

硅(gui)太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)分為單晶硅(gui)太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)、多晶硅(gui)薄膜太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)和非晶硅(gui)薄膜太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)三種。

單晶(jing)硅(gui)太陽(yang)能電池轉換(huan)效率最高，技術(shu)也最為(wei)成(cheng)熟(shu)。在(zai)實(shi)驗室里(li)最高的(de)轉換(huan)效率為(wei)24.7%，規模(mo)生產時的(de)效率為(wei)15%（截(jie)止2011，為(wei)18%）。在(zai)大規模(mo)應(ying)用和(he)工業生產中(zhong)仍占據主導地位，但由于單晶(jing)硅(gui)成(cheng)本價格高，大幅度(du)降低(di)其成(cheng)本很(hen)困(kun)難，為(wei)了節省硅(gui)材(cai)料，發(fa)展了多晶(jing)硅(gui)薄膜(mo)(mo)和(he)非(fei)晶(jing)硅(gui)薄膜(mo)(mo)作為(wei)單晶(jing)硅(gui)太陽(yang)能電池的(de)替代產品。

多晶(jing)(jing)硅薄(bo)(bo)膜(mo)太陽能電(dian)池(chi)(chi)與單晶(jing)(jing)硅比(bi)較，成本低廉，而效率(lv)高(gao)于非晶(jing)(jing)硅薄(bo)(bo)膜(mo)電(dian)池(chi)(chi)，其實驗室最(zui)高(gao)轉換效率(lv)為(wei)(wei)18%，工業規模生(sheng)產的轉換效率(lv)為(wei)(wei)10%（截止2011，為(wei)(wei)17%）。因此(ci)，多晶(jing)(jing)硅薄(bo)(bo)膜(mo)電(dian)池(chi)(chi)不久(jiu)將會在太陽能電(dian)池(chi)(chi)市場(chang)上占據主導(dao)地位。

非(fei)晶硅(gui)薄膜太陽能電池成本(ben)低重(zhong)量輕，轉(zhuan)(zhuan)換效(xiao)率(lv)(lv)較高(gao)(gao)(gao)，便于(yu)(yu)大規模生產，有極大的潛力。但受制于(yu)(yu)其材料(liao)引(yin)發(fa)的光電效(xiao)率(lv)(lv)衰退效(xiao)應(ying)，穩定性不高(gao)(gao)(gao)，直接影響了它的實際應(ying)用(yong)。如果(guo)能進一步解決(jue)穩定性問題及提高(gao)(gao)(gao)轉(zhuan)(zhuan)換率(lv)(lv)問題，那么，非(fei)晶硅(gui)太陽能電池無(wu)疑(yi)是(shi)太陽能電池的主要發(fa)展產品(pin)之一。

2、多晶體薄膜太陽能電池

多(duo)晶(jing)(jing)體薄膜(mo)(mo)電池(chi)硫化鎘(ge)、碲化鎘(ge)多(duo)晶(jing)(jing)薄膜(mo)(mo)電池(chi)的效(xiao)率較非晶(jing)(jing)硅薄膜(mo)(mo)太(tai)陽能(neng)電池(chi)效(xiao)率高，成(cheng)(cheng)本較單晶(jing)(jing)硅電池(chi)低，并且也易于大規模生(sheng)產，但由于鎘(ge)有劇(ju)毒(du)，會(hui)對環境造成(cheng)(cheng)嚴(yan)重的污染，因此，并不是晶(jing)(jing)體硅太(tai)陽能(neng)電池(chi)最理想(xiang)的替代產品(pin)。

砷化鎵（GaAs）III-V化合物電(dian)(dian)池的轉換效(xiao)率(lv)可達28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光學(xue)帶隙以及(ji)較高的吸收效(xiao)率(lv)，抗(kang)輻(fu)照(zhao)能力強，對熱不(bu)敏(min)感，適(shi)合于制造高效(xiao)單結電(dian)(dian)池。但是(shi)GaAs材料的價格(ge)不(bu)菲，因(yin)而在(zai)很(hen)大(da)程度上限(xian)制了(le)用GaAs電(dian)(dian)池的普(pu)及(ji)。

銅銦(yin)硒(xi)薄膜電池(chi)（簡稱CIS）適合光(guang)電轉換，不存在光(guang)致衰退問(wen)題，轉換效率(lv)和(he)多晶硅(gui)一(yi)樣。具有(you)價格低(di)廉(lian)、性能良好和(he)工藝簡單等(deng)優點(dian)，將(jiang)成為今(jin)后發展太陽能電池(chi)的(de)(de)一(yi)個重要方(fang)向。唯一(yi)的(de)(de)問(wen)題是(shi)材料的(de)(de)來源，由于(yu)銦(yin)和(he)硒(xi)都是(shi)比較稀有(you)的(de)(de)元(yuan)素，因此，這(zhe)類(lei)電池(chi)的(de)(de)發展又必然受到限制。

3、有機聚合物太陽能電池

以有機聚合物代替無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池制造的研(yan)究(jiu)方向。由于(yu)有(you)(you)(you)機材(cai)料(liao)柔性好，制作容(rong)易，材(cai)料(liao)來源廣泛，成本(ben)低等(deng)優勢(shi)，從而(er)對(dui)大規模(mo)利用(yong)太(tai)陽能，提供廉(lian)價電(dian)能具有(you)(you)(you)重要意義。但以(yi)有(you)(you)(you)機材(cai)料(liao)制備太(tai)陽能電(dian)池(chi)的研(yan)究(jiu)僅僅剛開始，不(bu)論是(shi)使用(yong)壽命，還是(shi)電(dian)池(chi)效率都不(bu)能和無機材(cai)料(liao)特別是(shi)硅電(dian)池(chi)相(xiang)比(bi)。能否發展成為具有(you)(you)(you)實用(yong)意義的產(chan)品(pin)，還有(you)(you)(you)待于(yu)進(jin)一步研(yan)究(jiu)探索。

4、納米晶太陽能電池

納米 晶體化學能(neng)太陽能(neng)電(dian)池(chi)是新(xin)近發展的，優(you)點在于它廉價(jia)的成本和(he)簡單的工(gong)藝及(ji)穩(wen)定的性能(neng)。其光(guang)電(dian)效(xiao)率(lv)穩(wen)定在10%以上(shang)，制作成本僅為(wei)硅(gui)太陽電(dian)池(chi)的1/5～1/10．壽命能(neng)達到20年(nian)以上(shang)。

此類電(dian)池的(de)研(yan)究和開發剛剛起(qi)步，不久(jiu)的(de)將來會(hui)逐步走上市場(chang)。

5、有機薄膜太陽能電池

有機薄膜太陽能電池，就是由有機材料構成核心部分的太陽能電池。大家對有機太陽能電池不熟悉，這是情理中的事。如今量產的太陽能電池里，95%以(yi)上是硅基的，而剩下(xia)的不到5%也是由其(qi)它(ta)無(wu)機材料(liao)制成的。

6、染料敏化太陽能電池

染料敏(min)化(hua)太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)(dian)池，是將一種(zhong)色(se)素(su)附著在TiO2粒子(zi)上，然后浸泡在一種(zhong)電(dian)(dian)(dian)解液中。色(se)素(su)受到(dao)光(guang)的(de)照射(she)，生成(cheng)自由(you)電(dian)(dian)(dian)子(zi)和空穴。自由(you)電(dian)(dian)(dian)子(zi)被TiO2吸收，從電(dian)(dian)(dian)極流(liu)出進入外電(dian)(dian)(dian)路，再經過用電(dian)(dian)(dian)器(qi)，流(liu)入電(dian)(dian)(dian)解液，最后回(hui)到(dao)色(se)素(su)。染料敏(min)化(hua)太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)(dian)池的(de)制造成(cheng)本很低，這使它具(ju)有(you)很強的(de)競爭力。它的(de)能量轉換效率為(wei)12%左(zuo)右。

7、塑料太陽能電池

塑(su)料(liao)(liao)(liao)太陽(yang)能(neng)電池以(yi)可循環(huan)使用(yong)的塑(su)料(liao)(liao)(liao)薄膜為原(yuan)料(liao)(liao)(liao)，能(neng)通過(guo)“卷對卷印刷(shua)”技術大規模(mo)生產(chan)，其成本低(di)廉、環(huan)保。但塑(su)料(liao)(liao)(liao)太陽(yang)能(neng)電池尚不成熟(shu)，預計在未來5年(nian)到10年(nian)，基于塑(su)料(liao)(liao)(liao)等有(you)機材(cai)料(liao)(liao)(liao)的太陽(yang)能(neng)電池制造技術將走向成熟(shu)并大規模(mo)投入使用(yong)。